JPH0339213B2 - - Google Patents
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Classifications
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- F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
- F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はデイーゼルエンジンの副燃焼室または
燃焼室内を予熱するために用いられるグロープラ
グに関し、特に速熱性に優れているとともに自己
温度制御機能を備えてなるデイーゼルエンジン用
グロープラグに関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a glow plug used for preheating the auxiliary combustion chamber or combustion chamber of a diesel engine, and the present invention relates to a glow plug that is particularly excellent in rapid heating properties and has a self-temperature control function. Regarding glow plugs for diesel engines.
一般に、デイーゼルエンジンは低温時の始動性
が悪いため、副燃焼室または燃焼室内にグロープ
ラグを設置し、これに電流を流して発熱させるこ
とにより、吸気温度を上昇させ、あるいは着火源
としてエンジンの始動性を向上させる方法が採用
されている。
In general, diesel engines have poor starting performance at low temperatures, so a glow plug is installed in the auxiliary combustion chamber or combustion chamber, and by passing current through it and generating heat, it is possible to raise the intake air temperature or use it as an ignition source. A method has been adopted to improve starting performance.
そして、この種のグロープラグとして従来は、
耐熱金属製のシース内に耐熱絶縁粉末を充填して
たとえば鉄クロムまたはニツケルなどからなるコ
イル状の発熱線を埋設した、いわゆるシース型グ
ロープラグと呼ばれる構造のものが用いられ、上
述した副燃焼室または燃焼室内で高温ガス中にさ
らされることによる耐久性を保証し得るような構
成とされている。 Conventionally, this type of glow plug is
A so-called sheath-type glow plug is used, in which a heat-resistant metal sheath is filled with heat-resistant insulating powder and a coiled heating wire made of iron chrome or nickel is embedded, and the above-mentioned sub-combustion chamber is Alternatively, the structure is such that it can guarantee durability against exposure to high-temperature gas in the combustion chamber.
しかしながら、このようなシース型のグロープ
ラグでは、シース等を介しての間接加熱であるこ
とからグロープラグの昇温に時間がかかりすぎる
という問題を生じている。すなわち、上述した発
熱線に電流を流すことにより発生する熱は耐熱絶
縁粉末を経てシース側に伝達されるため、その外
周部表面が赤熱するまでに時間がかかりすぎ、熱
伝達効率の面で問題である。そして、このような
グロープラグでは、その発熱温度をたとえば800
℃とするには数10秒の時間を必要とし、その結果
エンジンをすみやかに始動することができないと
いう欠点があつた。さらに、このシース型のグロ
ープラグでは、その部品点数が多く、組立て作業
が面倒かつ煩雑であるばかりでなく、急速加熱を
行なう際にその内、外温度差が大きいことから、
上述した発熱線の負担が大きく、その材料劣化に
より断線等を生じるといつた問題をもつものであ
つた。 However, such a sheath-type glow plug has a problem in that it takes too much time to raise the temperature of the glow plug because indirect heating is performed through the sheath or the like. In other words, the heat generated by passing a current through the heating wire described above is transferred to the sheath side through the heat-resistant insulating powder, so it takes too long for the outer peripheral surface to become red hot, which causes problems in terms of heat transfer efficiency. It is. For such glow plugs, the heat generation temperature is set to 800, for example.
It took several tens of seconds to bring the temperature down to ℃, and as a result, the engine had the disadvantage of not being able to be started quickly. Furthermore, this sheath type glow plug has a large number of parts, and not only is the assembly work cumbersome and complicated, but also the temperature difference between the outside and outside is large when performing rapid heating.
The above-mentioned heat-generating wires have a large load, and the deterioration of the material causes wire breakage, which is a problem.
このため、上述したシース、耐熱絶縁粉末等の
代りに、発熱線をセラミツク材中に埋設すること
により形成してなるセラミツクヒータ棒を用い、
熱伝達効率を向上させるようにしたグロープラグ
が提案されており、従来のシース型に比べヒータ
棒の発熱性に優れ、加熱時に短時間で赤熱してそ
の温度立上り特性を大幅に向上させることがで
き、速熱型としてその性能をある程度発揮し得る
ものである。 Therefore, instead of the above-mentioned sheath, heat-resistant insulating powder, etc., a ceramic heater rod formed by embedding a heating wire in a ceramic material is used.
A glow plug with improved heat transfer efficiency has been proposed, and the heater rod has superior heat generation properties compared to conventional sheathed types, and it can become red hot in a short time when heated, greatly improving its temperature rise characteristics. It can exhibit its performance to some extent as a fast heating type.
しかしながら、このような利点を有するセラミ
ツクヒータ棒を用いてなるグロープラグにおいて
も、その内部に発熱線を単に埋設してなる構造で
あることから、通電電流の制御などに若干の問題
を生じている。すなわち、この種のグロープラグ
において、加熱時における温度立上り特性を大幅
に向上させるためには、通電初期に大電流を流し
て発熱線を急速に発熱させることが考えられる
が、この場合には発熱線の溶断を生じたり、ある
いは高熱によつてセラミツクヒータ棒に悪影響を
及ぼす虞れがあり、さらにバツテリ、電気回路側
に悪影響を及ぼし、ヒユーズの切断等の問題があ
り、これを防ぐための温度制御手段を発熱線への
回路上に新たに設けることが必要で、その結果こ
のグロープラグを含めた予熱装置全体のコストの
上昇を招くという問題を生じている。 However, even with glow plugs that use ceramic heater rods that have these advantages, the structure is such that the heating wire is simply buried inside, so there are some problems in controlling the current flowing. . In other words, in order to significantly improve the temperature rise characteristics during heating in this type of glow plug, it is possible to cause the heating wire to rapidly generate heat by passing a large current at the initial stage of energization. There is a risk that the wires may melt or the high heat may have an adverse effect on the ceramic heater rod, and there may also be problems such as battery damage, adverse effects on the electrical circuit side, and fuse cutting. It is necessary to newly provide a control means on the circuit to the heat generating line, resulting in a problem that the cost of the entire preheating device including the glow plug increases.
また、上述した発熱線への通電電流を制御しそ
の過加熱を防止するために、この発熱線よりも正
の抵抗温度係数の大きな材料にて形成した抵抗体
をその内部に配設するようにした、いわゆる二種
材料による自己温度制御型のグロープラグも提案
されているが、このようなグロープラグにあつて
も、上述した速熱性や構造上の問題などの点で、
問題をもつものであり、何らかの対策を講じるこ
とが望まれている。 In addition, in order to control the current flowing to the above-mentioned heating wire and prevent it from overheating, a resistor made of a material with a larger positive temperature coefficient of resistance than the heating wire is arranged inside the heating wire. Self-temperature control type glow plugs made of so-called dual materials have also been proposed, but even with such glow plugs, there are problems with rapid heating and structural problems mentioned above.
This is a problem and it is desired that some kind of countermeasure be taken.
特に、近年では、デイーゼルエンジンが一般の
乗用車にも多く採用されるようになつており、ガ
ソリンエンジンに対向するうえで始動性がよいこ
とが望まれ、速熱型のグロープラグに対しての要
求が大きいもので、上述した問題をも含めて考慮
し、簡易型のグロープラグの出現が要望されてい
る。 In particular, in recent years, diesel engines have come to be widely used in general passenger cars, and it is desired that they have good startability in comparison to gasoline engines, and there is a growing demand for fast-heating glow plugs. Therefore, there is a demand for a simple glow plug that takes into consideration the above-mentioned problems.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
であり、ヒータ棒を、全体が略筒状を呈するよう
にして負の抵抗温度係数（NTC）の大きなセラ
ミツク材にて形成し、かつその内、外周面とその
一方の端面とにヒータ膜を均一に生成して形成す
るとともに、このヒータ棒の内周面に形成された
ヒータ膜をリード側に、その外周面のヒータ膜を
ホルダ側に電気的に接続させるという簡単な構成
によつて、通電初期においてはヒータ棒表面に形
成されたヒータ膜に大電流を有効に集中させてそ
の迅速な赤熱化を図り、全体の温度立上り特性を
大幅に向上させ、速熱型としての機能を発揮させ
るとともに、所定時間経過後の高温時においては
このヒータ棒部分の温度上昇によつてその抵抗値
が小さくなるセラミツク材を導電体として通電電
流の一部を流し、これによりヒータ膜への通電電
流を自動的にしかも効率よく制御してヒータ棒表
面部分での過加熱を防止し、これにより自己温度
制御機能を発揮させることができ、安定かつ速熱
性に優れてなる発熱特性を得ることが可能となる
安価なデイーゼルエンジン用グロープラグを提供
するものである。
The present invention has been made in view of these circumstances, and the heater rod is formed of a ceramic material having a large negative temperature coefficient of resistance (NTC) so that the entire heater rod has a substantially cylindrical shape. , a heater film is uniformly formed on the outer peripheral surface and one end face thereof, and the heater film formed on the inner peripheral surface of the heater rod is placed on the lead side, and the heater film on the outer peripheral surface is placed on the holder side. Due to the simple configuration of electrical connection, a large current is effectively concentrated on the heater film formed on the surface of the heater rod at the initial stage of energization, and it quickly becomes red hot, greatly improving the overall temperature rise characteristics. In addition to exhibiting the function of a fast-heating type, the ceramic material, whose resistance value decreases as the temperature of the heater rod rises after a predetermined period of time has passed, is used as a conductor to reduce the current flow. This automatically and efficiently controls the current flowing to the heater membrane to prevent overheating on the surface of the heater rod, thereby achieving a self-temperature control function that is stable and fast. An object of the present invention is to provide an inexpensive glow plug for a diesel engine that can provide heat generation characteristics with excellent thermal properties.
以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳
細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail using embodiments shown in the drawings.
第１図および第２図は本発明に係るデイーゼル
エンジン用グロープラグの一実施例を示すもので
あり、これらの図において、全体を符号１０で示
すグロープラグは、その表面にヒータ膜１１を有
し全体が略円筒状を呈するごとく負の抵抗温度係
数（NTC）の大きなセラミツク材にて形成され
てなるヒータ棒１２と、このヒータ棒１２を先端
において保持する略管状を呈するホルダ１３とを
備え、このホルダ１３の後端部には合成樹脂材な
どからなる絶縁ブツシユ１４を介して外部接続端
子１５が同心状に嵌め込まれて保持され、またこ
の外部接続端子１５は前記ヒータ棒１２後端部か
らその軸孔１２ａ内に嵌め込まれたフレキシブル
ワイヤなどによる金属導線１６を介してヒータ棒
１２側のヒータ膜１１と接続されている。 FIGS. 1 and 2 show an embodiment of a glow plug for a diesel engine according to the present invention, and in these figures, the glow plug, generally designated by the reference numeral 10, has a heater film 11 on its surface. The heater rod 12 is formed of a ceramic material with a large negative temperature coefficient of resistance (NTC) and has a generally cylindrical shape as a whole, and a holder 13 having a generally tubular shape that holds the heater rod 12 at its tip. An external connection terminal 15 is fitted concentrically into the rear end of the holder 13 via an insulating bushing 14 made of synthetic resin or the like, and is held at the rear end of the heater rod 12. It is connected to the heater membrane 11 on the side of the heater rod 12 via a metal conducting wire 16 such as a flexible wire fitted into the shaft hole 12a.
なお、図中１６ａは上述した導線１６に被覆さ
れた絶縁性チユーブであり、さらに前記外部接続
端子１５の後端側に形成されたねじ部には、絶縁
リング１７ａおよびナツト１７ｂ、スプリングワ
ツシヤ１７ｃ、ワツシヤ１７ｄさらには外部リー
ド締付け用のナツト１７ｅなどが螺合して設けら
れ、図示せぬバツテリからのリード線などをワツ
シヤ１７ｄとナツト１７ｅとの間で挟みナツト１
７ｅを締付けることによりこの外部接続端子１５
はバツテリ端子に電気的に接続される。そして、
前記ホルダ１３の外周部に形成されたねじ部１３
ａをエンジンのシリンダヘツドに形成されたねじ
孔に螺合させることによつて、このホルダ１３を
介して前記ヒータ棒１２のヒータ膜１１の他端は
電気的にアース接続されると同時に、このヒータ
棒１２の先端は副燃焼室または燃焼室内に突出し
て配置されるものである。 In addition, 16a in the figure is an insulating tube covered with the above-mentioned conductor 16, and furthermore, an insulating ring 17a, a nut 17b, and a spring washer 17c are attached to the threaded portion formed on the rear end side of the external connection terminal 15. , a washer 17d and a nut 17e for tightening the external lead are screwed together, and a lead wire from a battery (not shown) is sandwiched between the washer 17d and the nut 17e.
By tightening 7e, this external connection terminal 15
is electrically connected to the battery terminal. and,
A threaded portion 13 formed on the outer periphery of the holder 13
By screwing a into a screw hole formed in the cylinder head of the engine, the other end of the heater membrane 11 of the heater rod 12 is electrically connected to ground via this holder 13, and at the same time, this The tip of the heater rod 12 is arranged to protrude into the sub-combustion chamber or the combustion chamber.
また、上述したセラミツク材からなるヒータ棒
１２に対し外部接続端子１５を金属導線１６にて
接続したのは、外部接続端子１５に加わる各種の
振動や締付けトルクなどの機械的外力からヒータ
棒１２を強度的に保護するためで、この導線１６
としては、ある程度の柔軟性をもつ材料からなる
ものを用いるとよいものである。さらに、本実施
例においては、上述した外部接続端子１５をホル
ダ１３の後端側に取付けるための絶縁ブツシユ１
４を、金属製パイプ１４ａとその内部に装填され
前記外部接続端子１５を保持する絶縁材１４ｂと
によつて一体的に形成している。これは、従来一
般的な樹脂製の絶縁ブツシユのみではその外部の
温度変化によつて膨張、収縮してホルダ１３に対
して緩みを生じるといつた問題を招くためで、こ
のような問題を、絶縁ブツシユ１４、ホルダ１３
間での機械的強度を向上させて防止し得るように
したものである。すなわち、上述した構造では、
この絶縁ブツシユ１４を構成する金属製パイプ１
４ａがホルダ１３後端部のかしめ加工によりその
軸線方向に高加圧力で挟持されて座屈変形し、そ
の内、外周部がホルダ１３、絶縁材１４ｂに対し
それぞれ圧接され、これらを所望の機械的強度を
もつて一体化し、温度影響を受けにくい構造とす
るものである。 Furthermore, the reason why the external connection terminal 15 is connected to the heater rod 12 made of the ceramic material described above using the metal conductor wire 16 is to protect the heater rod 12 from mechanical external forces such as various vibrations and tightening torques applied to the external connection terminal 15. This conductor 16 is for strong protection.
It is best to use a material made of a material that has a certain degree of flexibility. Furthermore, in this embodiment, an insulating bush 1 is provided for attaching the external connection terminal 15 described above to the rear end side of the holder 13.
4 is integrally formed of a metal pipe 14a and an insulating material 14b that is loaded inside the metal pipe 14a and holds the external connection terminal 15. This is because conventional general insulating bushings made of resin alone would expand and contract due to external temperature changes, causing problems such as loosening with respect to the holder 13. Insulating bush 14, holder 13
This can be prevented by improving the mechanical strength between the parts. That is, in the structure described above,
Metal pipe 1 constituting this insulating bushing 14
By caulking the rear end of the holder 13, the holder 13 is clamped under a high pressure in its axial direction, causing buckling deformation, and its outer peripheral portion is pressed against the holder 13 and the insulating material 14b, respectively. The structure is designed to be integrated with physical strength and to be less susceptible to temperature effects.
さて、本発明によれば、上述した構成によるグ
ロープラグ１０において、そのヒータ棒１２を、
第２図にその詳細を示すように、全体が略円筒状
を呈するようにして負の抵抗温度係数（NTC）
の大きなセラミツク材にて形成するとともに、そ
の内、外周面とその一方の端面（グロープラグ１
０先端側端面）とにヒータ膜１１を均一に生成し
て形成し、かつこのヒータ棒１２内周面のヒータ
膜１１ａの内方端側に前記リード側の金属導線１
６の先端を、またその外周面のヒータ膜１１ｂの
内方端側を前記アース側ホルダ１３の先端にそれ
ぞれ嵌合保持させた状態で接続するようにしたと
ころに特徴を有している。すなわち、このような
ヒータ棒１２において、通電電流は、ヒータ棒内
周部のヒータ膜１１ａ、ヒータ棒先端側端面のヒ
ータ膜１１ｃ、さらにヒータ棒外周部のヒータ膜
１１ｂへと流れるように構成されている。また、
上述した通電側の導線１６とアース側のホルダ１
３とは、上述したヒータ棒内、外周部のヒータ膜
１１ａ，１１ｂおよび前記負の抵抗温度係数の大
きなセラミツク材によるヒータ棒１２自身を介し
て対向した状態とされている。 Now, according to the present invention, in the glow plug 10 having the above-described configuration, the heater rod 12 is
As shown in detail in Figure 2, the overall shape is approximately cylindrical and has a negative temperature coefficient of resistance (NTC).
It is made of large ceramic material, and the inner and outer peripheral surfaces and one end surface (glow plug 1
A heater film 11 is uniformly formed on the inner circumferential surface of the heater rod 12, and the lead-side metal conducting wire 1 is formed on the inner end of the heater film 11a on the inner peripheral surface of the heater rod 12.
6 and the inner end of the heater film 11b on its outer peripheral surface are connected to the ends of the ground side holder 13 in a state where they are fitted and held, respectively. That is, in such a heater rod 12, the current is configured to flow to the heater film 11a on the inner periphery of the heater rod, the heater film 11c on the end face of the heater rod tip, and further to the heater film 11b on the outer periphery of the heater rod. ing. Also,
The conductor 16 on the current-carrying side and the holder 1 on the ground side described above
3 are opposed to each other via the heater films 11a and 11b on the inner and outer peripheral portions of the heater rod and the heater rod 12 itself made of the ceramic material with a large negative temperature coefficient of resistance.
そして、このような構成によるヒータ棒１２に
おいて、前記外部接続端子１５、金属導線１６を
介して電流を供給すると、その通電初期にあつて
は、供給電流は、第２図中矢印Ａで示すように、
上述したヒータ膜１１内周部の一端から外周部の
他端にかけて流れ、ホルダ１３側にアースされる
もので、このとき、このヒータ膜１１（１１ａ，
１１ｃ，１１ｂ）には大電流が効率よく集中して
供給されるととなり、これによりこのヒータ膜１
１は急速に発熱して赤熱化され、その温度立上り
特性に優れた発熱特性を得ることができるもので
ある。特に、本発明においては、発熱体となるヒ
ータ膜１１がセラミツク材からなるヒータ棒１２
の表面に形成されているため、従来のようなシー
ス型や抵抗体を埋設してなるセラミツクヒータ型
に比べ、速熱型としてその効果を発揮させ得るこ
とは容易に理解されよう。 In the heater rod 12 having such a configuration, when a current is supplied through the external connection terminal 15 and the metal conductor wire 16, at the initial stage of energization, the supplied current is as indicated by arrow A in FIG. To,
It flows from one end of the inner periphery of the heater film 11 to the other end of the outer periphery and is grounded to the holder 13. At this time, the heater film 11 (11a,
11c, 11b), a large current is efficiently concentrated and supplied to the heater film 1.
No. 1 is one that rapidly generates heat and becomes red hot, and can obtain excellent heat generation characteristics in terms of temperature rise characteristics. In particular, in the present invention, the heater film 11 serving as a heating element is made of a ceramic material.
It is easy to understand that because it is formed on the surface of the heater, it can exhibit its effect as a faster heating type compared to the conventional sheath type or ceramic heater type in which a resistor is embedded.
さらに、本発明において、注目すべきことは、
ヒータ棒１２を構成するセラミツク材として、負
の抵抗温度係数の大きな材料を用いているため、
このヒータ棒１２がその周囲温度の上昇に伴なつ
て抵抗値が小さくなり、導電体として機能する点
である。すなわち、上述した通電初期では、この
ヒータ棒１２はその抵抗値が大きいため導電体と
しての機能は小さく、これによりヒータ膜１１に
大電流が供給されてその急速加熱が可能となるも
のであるが、その発熱によるヒータ棒１２部分で
の温度上昇によつて、徐々に抵抗値が小さくな
り、ヒータ膜１１が所定の温度（たとえば800℃）
程度まで温度上昇すると、供給電流の一部を、第
２図中矢印Ｂで示すように、導線１６側からホル
ダ１３側に短絡させて分流させるように機能する
ものである。そして、このような導電機能によつ
て、通電から所定時間経過後における高温時の電
流制御手段として働き、これにより上述したヒー
タ膜１１での過加熱を防止することが可能とな
る。これは、第４図ａに示す特性図から容易に理
解されよう。 Furthermore, in the present invention, what should be noted is that
Since a material with a large negative temperature coefficient of resistance is used as the ceramic material constituting the heater rod 12,
The resistance value of the heater rod 12 decreases as the ambient temperature rises, and the heater rod 12 functions as a conductor. That is, at the initial stage of energization, the heater rod 12 has a large resistance value and therefore has a small function as a conductor, so that a large current is supplied to the heater film 11 and rapid heating is possible. As the temperature rises in the heater rod 12 due to the heat generated, the resistance value gradually decreases, and the heater film 11 reaches a predetermined temperature (for example, 800°C).
When the temperature rises to a certain level, a part of the supplied current is short-circuited and shunted from the conducting wire 16 side to the holder 13 side, as shown by arrow B in FIG. Due to such a conductive function, it functions as a current control means at a high temperature after a predetermined period of time has elapsed since energization, thereby making it possible to prevent overheating in the heater film 11 described above. This can be easily understood from the characteristic diagram shown in FIG. 4a.
したがつて、上述した負の抵抗温度係数の大き
なセラミツク材によるヒータ棒１２は第４図ｂ中
実線で示す特性曲線からも明らかなように、従来
型に比較して熱伝導時間が不要となるため速熱型
としての機能を発揮させ得るとともに、その過加
熱を防止する自己温度制御機能を備えてなり、デ
イーゼルエンジン用グロープラグ１０に採用して
その効果を発揮させ得るものである。また、上述
したヒータ棒１２によれば、その構成および成形
加工などが簡単で、コスト的に安価であり、さら
にヒータ膜１１を発熱体として利用することか
ら、従来のような発熱線と用いるものに比べ断線
等といつた問題はなくなり、各部の耐久性や動作
上の信頼性の面で優れている等の利点もある。そ
して、このようなヒータ棒１２においては、その
先端部分の迅速な赤熱化が可能であることから、
デイーゼルエンジンの始動性を大幅に向上させ、
しかもその出力を適切かつ良好なものとし得ると
いつた種々優れた効果を奏することが可能となる
ものである。 Therefore, as is clear from the characteristic curve shown by the solid line in FIG. 4b, the heater rod 12 made of ceramic material with a large negative temperature coefficient of resistance requires less heat conduction time than the conventional type. Therefore, it is possible to exhibit the function as a rapid heating type, and also has a self-temperature control function to prevent overheating, and can be adopted in the glow plug 10 for a diesel engine to exhibit its effects. Moreover, according to the heater rod 12 described above, its structure and molding process are simple, and it is inexpensive in terms of cost.Furthermore, since the heater film 11 is used as a heating element, it can be used with a conventional heating wire. Compared to the previous model, there are no problems such as wire breakage, and there are other advantages such as superior durability of each part and operational reliability. In such a heater rod 12, since the tip portion thereof can quickly become red hot,
Greatly improves the startability of diesel engines,
Furthermore, it is possible to achieve various excellent effects such as making the output appropriate and good.
ここで、上述したヒータ棒１２を形成するセラ
ミツク材としては、高温状態（1700℃程度まで）
でも性能的に安定しており、しかも負の抵抗温度
係数の導電性を有し、800〜1000℃の温度で一部
導電性を有するような特性をもつもの、たとえば
ZrO2−Y2O3系、ZrO2−CeO2系、Ta2O5系、TiN
系、SiC系、AlN系等が考えられる。 Here, the ceramic material forming the heater rod 12 mentioned above is suitable for high temperature conditions (up to about 1700°C).
However, it is stable in terms of performance, has conductivity with a negative temperature coefficient of resistance, and has characteristics such that it is partially conductive at temperatures of 800 to 1000℃, for example.
ZrO 2 −Y 2 O 3 series, ZrO 2 −CeO 2 series, Ta 2 O 5 series, TiN
Possible examples include SiC-based, AlN-based, SiC-based, and AlN-based.
また、ヒータ棒１２の表面に形成されるヒータ
膜１１は、正の抵抗温度係数の導電性を有し、か
つ断続的な熱衝撃を受けても上述したヒータ棒１
２を形成するセラミツク材と密着性が良好な導電
材料、たとえばPt（白金）、Ｗ（タングステン）等
にて形成するとよい。この場合、このヒータ膜１
１は、セラミツク材にて加圧焼成されたヒータ棒
１２の表面に0.05〜10μ程度の厚さをもつてフイ
ルム蒸着法などにて形成されるものである。 Further, the heater film 11 formed on the surface of the heater rod 12 has electrical conductivity with a positive temperature coefficient of resistance, and even when subjected to intermittent thermal shock, the heater film 11 described above
It is preferable to use a conductive material that has good adhesion to the ceramic material forming part 2, such as Pt (platinum) or W (tungsten). In this case, this heater film 1
1 is formed on the surface of a heater rod 12 made of ceramic material and fired under pressure, with a thickness of about 0.05 to 10 .mu.m, by a film evaporation method or the like.
さらに、上述したヒータ棒１２表面のヒータ膜
１１は、ある程度耐酸化性等を有し、その耐久性
を保証し得るものであるが、必要に応じて第３図
に示すように、その外表面に高温酸化防止保護薄
膜２０を、同様に蒸着などによつて形成するよう
にしてもよいものである。ここで、このような高
温酸化防止保護薄膜２０としては、たとえば1500
℃程度まで耐酸化性を有しその内部のヒータ膜１
１の高温酸化保護の役割を果たすことが可能な材
料、たとえばZrO2、TiN、Si3N4等を用いるとよ
いものである。そして、このような高温酸化防止
保護薄膜２０を生成するようにすると、ヒータ棒
１２とその表面のヒータ膜１１の高温安定性を向
上させることができ、その効果は大きいものであ
るが、ヒータ膜１１が耐食性等を有する場合には
必ずしも必要とされるものではない。 Furthermore, although the heater film 11 on the surface of the heater rod 12 described above has some degree of oxidation resistance and can guarantee its durability, as shown in FIG. Similarly, the high-temperature oxidation-preventing protective thin film 20 may be formed by vapor deposition or the like. Here, such a high-temperature oxidation-preventing protective thin film 20 is made of, for example, 1500
The heater film 1 inside it has oxidation resistance up to about ℃.
It is preferable to use a material that can play the role of high-temperature oxidation protection of No. 1, such as ZrO 2 , TiN, Si 3 N 4 or the like. By producing such a high-temperature oxidation-preventing protective thin film 20, the high-temperature stability of the heater rod 12 and the heater film 11 on its surface can be improved, and the effect is great. It is not necessarily required if No. 11 has corrosion resistance or the like.
そして、上述したようにして形成されるヒータ
棒１２は、その内部に導線１６を差込んでろう付
けなどにより固着されるとともに、その外周部も
ホルダ１３先端部にろう付けなどにより固着され
ることにより簡単に組立てられるものである。 The heater rod 12 formed as described above is fixed by inserting the conductive wire 16 into it by brazing or the like, and its outer peripheral part is also fixed to the tip of the holder 13 by brazing or the like. It can be easily assembled.
なお、本発明は上述した実施例構造に限定され
ず、各部の形状、構造等を、適宜変形、変更する
ことは自由である。たとえば、第５図に示すよう
に、ホルダ１３の先端から突出されているヒータ
棒１２を、保護し得る金属製保護筒３０をホルダ
１３の先端に固設し、その保護筒３０にてヒータ
棒１２の後端側を保持するようにしてもよいもの
で、その作用効果等は容易に理解されよう。さら
に、ヒータ棒１２を始めとして各部の構造などを
適宜変更してもよいことは勿論である。 Note that the present invention is not limited to the structure of the embodiment described above, and the shape, structure, etc. of each part may be modified or changed as appropriate. For example, as shown in FIG. 5, a metal protection tube 30 that can protect the heater rod 12 protruding from the tip of the holder 13 is fixed at the tip of the holder 13, and the protection tube 30 protects the heater rod. The rear end side of 12 may be held, and the effects thereof will be easily understood. Furthermore, it goes without saying that the structure of each part, including the heater rod 12, may be changed as appropriate.
以上説明したように、本発明に係るデイーゼル
エンジン用グロープラグによれば、そのヒータ棒
を、全体が略筒状を呈するようにして負の抵抗温
度係数（NTC）の大きなセラミツク材にて形成
するとともにその内、外周面とその一方の端面と
にヒータ膜を均一に形成し、かつこのヒータ膜に
対しその一端から他端側に通電させるようにした
ので、簡単かつ安価な構成にもかかわらず、以下
に列挙する種々優れた効果を奏する。
As explained above, according to the glow plug for a diesel engine according to the present invention, the heater rod is formed of a ceramic material having a large negative temperature coefficient of resistance (NTC) so that the entire heater rod has a substantially cylindrical shape. At the same time, the heater film is uniformly formed on the outer circumferential surface and one end face of the heater film, and the heater film is energized from one end to the other end, so it is simple and inexpensive. , has various excellent effects listed below.
ヒータ膜がセラミツク材からなるヒータ棒表
面に形成されているため、従来のような間接加
熱に比べ簡単かつ迅速に加熱されて赤熱化し、
速熱型としてその効果を発揮させることができ
る。 Since the heater film is formed on the surface of the heater rod made of ceramic material, it heats up easily and quickly and becomes red hot compared to conventional indirect heating.
The effect can be demonstrated as a fast heating type.
ヒータ膜に対し通電を行なうため、従来のよ
うな発熱線において問題とされた断線等のトラ
ブルを一掃することができる。 Since the heater film is energized, it is possible to eliminate problems such as disconnection that have been a problem with conventional heating wires.
ヒータ棒先端の迅速な赤熱化が可能で、これ
によりエンジンの始動性や出力特性を向上させ
ることができる。 The tip of the heater rod can quickly become red hot, which improves engine startability and output characteristics.
全体の部品点数や成形加工性を従来に比べ簡
素化し、そのコスト低減化を達成することが可
能となる。 The overall number of parts and molding processability can be simplified compared to conventional methods, making it possible to achieve cost reductions.
ヒータ膜の表面に高温酸化防止保護薄膜等を
生成するようにすれば、その内部のヒータ棒形
成材料として安価なものを使用することもでき
る。 By forming a high-temperature oxidation protective thin film on the surface of the heater membrane, an inexpensive material can be used to form the heater rod inside the heater membrane.
第１図は本発明に係るデイーゼルエンジン用グ
ロープラグの一実施例を示す縦断側面図、第２図
はその要部であるヒータ棒部分を拡大して示す要
部拡大断面図、第３図はヒータ棒表層部を拡大し
て示す図、第４図ａ，ｂはその特性曲線図、第５
図は別の実施例を示す概略図である。
１０……デイーゼルエンジン用グロープラグ、
１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）……ヒータ膜、
１２……ヒータ棒、１２ａ……軸孔、１３……ホ
ルダ、１５……外部接続端子、１６……金属導
線、２０……高温酸化防止保護薄膜。
FIG. 1 is a vertical side view showing an embodiment of a diesel engine glow plug according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the heater rod, and FIG. A diagram showing an enlarged view of the surface layer of the heater rod, Figures 4a and b are its characteristic curve diagrams, and Figure 5
The figure is a schematic diagram showing another embodiment. 10...Glow plug for diesel engine,
11 (11a, 11b, 11c)... heater film,
12... Heater rod, 12a... Shaft hole, 13... Holder, 15... External connection terminal, 16... Metal conductor wire, 20... High temperature oxidation prevention protective thin film.
Claims (1)
度係数の大きなセラミツク材にて形成されかつそ
の内、外周面とその一方の端面とにヒータ膜が形
成されたヒータ棒を備えてなり、このヒータ棒
は、その内周面のヒータ膜がリードを介して、そ
の外周面のヒータ膜がホルダを介して、それぞれ
電源に接続されていることを特徴とするデイーゼ
ルエンジン用グロープラグ。1. The heater rod is formed of a ceramic material having a large negative temperature coefficient of resistance so as to have a substantially cylindrical shape as a whole, and has a heater film formed on the outer peripheral surface and one end surface of the heater rod, This heater rod is a glow plug for a diesel engine, characterized in that the heater membrane on the inner circumferential surface of the heater rod is connected to a power source via a lead, and the heater membrane on the outer circumferential surface of the heater rod is connected to a power source via a holder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12361384A JPS613922A (en) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | Glow plug for diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12361384A JPS613922A (en) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | Glow plug for diesel engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS613922A JPS613922A (en) | 1986-01-09 |
| JPH0339213B2 true JPH0339213B2 (en) | 1991-06-13 |
Family
ID=14864928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12361384A Granted JPS613922A (en) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | Glow plug for diesel engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS613922A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0194535A3 (en) * | 1985-03-15 | 1988-01-07 | Allied Corporation | Glow plug having a metallic silicide resistive film heater |
| US4823366A (en) * | 1987-02-17 | 1989-04-18 | White Consolidated Industries, Inc. | Material conveying equipment with control for paving materials using ultrasonic waves |
-
1984
- 1984-06-18 JP JP12361384A patent/JPS613922A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS613922A (en) | 1986-01-09 |
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